作者拉里·弗鲁姆,美国物理研究所 图案化蜡烛烟灰纳米粒子聚二甲基硅氧烷(PDMS)贴片的制备工艺
信用:东永裴金 包括核电站和化工厂在内的许多工业建筑都依赖超声波仪器,这些仪器可以持续监测系统的结构完整性,而不会损坏或改变其特性
一项新技术利用激光技术和蜡烛烟灰产生有效的超声波进行无损检测和评估
一组研究人员正在使用超声波无损检测(NDT),包括使用激光吸收贴片放大光声激光源的信号,该贴片由蜡烛烟灰和聚二甲基硅氧烷的纳米粒子阵列制成
他们在本周的《应用物理快报》上讨论他们的工作
这种方法标志着第一个结合接触式和非接触式超声波检测的无损检测系统
用光声贴片产生这种超声波的结果证明了非接触无损检测的广泛应用前景
该论文的作者东永裴·金说:“基于激光的无损检测方法具有与温度无关的测量优点,并且通过容易地改变设备的位置,可以实现大范围的监测区域。”
“这种技术为超声波的非接触和远程产生提供了一种非常灵活和简单的方法
" 当高能激光照射到一个表面时,就可以产生超声波
脉冲产生的热量在被照射区域引起膨胀和压缩,产生超声波信号
产生的波被称为兰姆波,然后作为弹性波穿过材料
该小组使用蜡烛烟灰纳米颗粒和聚二甲基硅氧烷来吸收激光
他们转向蜡烛烟灰,因为它容易获得,吸收激光效率高,并能产生产生兰姆波的光声转换所需的弹性膨胀
通过将粒子放置在线阵列的贴片中,他们能够缩小波的带宽,过滤掉不需要的波信号并提高分析精度
研究人员选择了铝传感系统作为接收传感器
在没有贴片的情况下,贴片的振幅增加了两倍多,并证实它产生的带宽比其他情况下更窄
金说,这种方法在工业环境中的耐用性以及补丁在弯曲和粗糙表面上的性能如何的问题仍然存在
他说:“新的无损检测系统将吸引更多的注意力,为无损检测行业的补丁或各种应用探索最佳材料。”
接下来,该团队希望在高温无损检测场景下测试该系统
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